Giasson CJ, Deschambeault A, Carrier P, Germain L. Adherens Junction Proteins Are Expressed in Corneal Equivalents Produced in Vitro with Human Cells. Mol Vis Molecular Vision. 2014, 20 : 386-394.
Impact scientifique: Un modèle de cornée reconstruite in vitro a été produit grâce à l’incorporation de kératocytes de cornée humaine dans une matrice de collagène. Des cellules épithéliales humaines et des cellules endothéliales bovines ont été ensemencées à sa surface afin de compléter le modèle. L’expression des protéines de jonctions d’adhérence, telles que les cadhérines et les caténines (alpha et beta), démontre que le modèle reproduit bien le phénomène de polarisation ainsi que la différenciation des cellules qui est présente dans une cornée native. Ce modèle de cornée humaine reconstruite in vitro est un outil prometteur pour l’étude des mécanismes qui régissent les phénomènes normaux et pathologiques reliés à la cornée.
Contribution du Réseau: Le réseau de recherche en santé de la vision a contribué à la réalisation de ces travaux par le financement de la Banque de tissus oculaires. En effet, c’est à partir de globes oculaires non qualifiés pour la greffe sur des patients fournis par cette banque que les cellules humaines utilisées au cours de nos travaux ont été obtenues. Ces cellules ont permis de faire avancer les connaissances sur les mécanismes de différenciation des cellules épithéliales de cornée et les interactions avec les kératocytes humains. Ainsi, la Banque de tissus oculaires nous permet d’obtenir des tissus qui sont traités dans des conditions qui permettent aux cellules de conserver leur viabilité et leurs propriétés et rend possible leur mise en culture subséquente, ce qui est essentiel à nos recherches.
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Résumé original
PURPOSE: To test whether adherens junction proteins are present in the epithelium and the endothelium of corneal equivalents.
METHODS: Corneal cell types were harvested from human eyes and grown separately. Stromal equivalents were constructed by seeding fibroblasts into a collagen gel on which epithelial and endothelial cells were added on each side. Alternatively, bovine endothelial cells were used. At maturity, sections of stromal equivalents were processed for Masson’s trichrome or indirect immunofluorescence using antibodies against pan-, N-, or E-cadherins or α- or β-catenins. Alternatively, stromal equivalents were dissected, to separate the proteins from the epithelium, endothelium, and stroma with sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis. Western blots of the transferred proteins exposed to these primary antibodies were detected with chemiluminescence. Native corneas were processed similarly.
RESULTS: Three or four layers of epithelial cells reminiscent of the native cornea (basal cuboidal and superficial flatter cells) lay over a stromal construct containing fibroblastic cells under which an endothelium is present. Western blots and indirect immunofluorescence revealed that, similarly to the native cornea, the epithelium reacted positively to antibodies against catenins (α and β) and E-cadherin. The endothelium of corneal constructs, whether of human or bovine origin, reacted mildly to catenins and N-cadherin.
CONCLUSIONS: This collagen-based corneal equivalent simulated the native cornea. Cells from the epithelial and endothelial layers expressed adherens junction proteins, indicating the presence of cell-cell contacts and the existence of polarized morphology of these layers over corneal equivalents.
Vue macroscopique d’un équivalent cornéal dans son Petri, après 25 jours de culture.